NO313751B1

NO313751B1 - Aqueous stable suspension of colloidal particles, preparation and use thereof

Info

Publication number: NO313751B1
Application number: NO19950737A
Authority: NO
Inventors: Kjell Andersson; Hans Johansson; Erik Lindgren; Marek Tokarz
Original assignee: Eka Nobel Ab
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 2002-11-25
Also published as: JPH08500573A; FI950585A; CN1089675A; DE69309073T2; CZ49595A3; MY110670A; AU665651B2; ZA936355B; ATE150427T1; MX9305273A; SE9202501D0; PL172349B1; AU4988293A; KR950702938A; KR100204398B1; PL307681A1; SE9202501L; NO950737D0; NZ255616A; EP0656871A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører, som angitt i krav l's ingress, vandige suspensjoner av kolloidale partikler, hvilke partikler er både silikabaserte anioniske partikler og hydratiserte partikler av leire av smektitt-typen som ekspanderer i vann. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte, som angitt i krav 10, ved fremstilling av suspensjonene, samt også anvendelse, som angitt i kravene 11-14, av disse som flokkuleringsmidler i kombinasjon med amfotære eller kationiske polymerer, spesielt ved fremstilling av papir og masse, men også for vannrensning. The present invention relates, as stated in claim 1's preamble, to aqueous suspensions of colloidal particles, which particles are both silica-based anionic particles and hydrated particles of clay of the smectite type which expand in water. The invention also relates to a method, as stated in claim 10, for the production of the suspensions, as well as the use, as stated in claims 11-14, of these as flocculating agents in combination with amphoteric or cationic polymers, especially in the production of paper and pulp, but also for water purification.

I løpet av de siste år har systemer basert på anioniske kolloidale partikler og kationiske eller amfotære syntetiske eller naturlige polymerer fått en tiltagende anvendelse, spesielt ved fremstilling av papir for å øke retensjonen og avvanningen. De anioniske, kolloidale partikler har for dette vært silikabasert eller har bestått av leiremateriale, slik som bentonitt. Slike systemer er eksempelvis beskrevet i europeisk patent nr. 41056, 218674 og 0235893. Generelt er det nødvendig med en relativt høy mengde bentonitt, mens de vesentlige mer kostbare silikasoler gir gode resultater ved vesentlig lavere doseringer. Fra europeisk patent 0310959 er det også kjent å anvende både silikasol og bentonitt sammen med kationisk stivelse. Silikasolen og bentonitt kan for dette formål tilsettes samtidig eller etter hverandre, og det er også indikert at det er mulig å blande bentonitt med silikasolen like før tilsetning til massen. In recent years, systems based on anionic colloidal particles and cationic or amphoteric synthetic or natural polymers have gained increasing application, especially in the manufacture of paper to increase retention and dewatering. The anionic, colloidal particles have therefore been silica-based or have consisted of clay material, such as bentonite. Such systems are described, for example, in European patent no. 41056, 218674 and 0235893. In general, a relatively high amount of bentonite is required, while the significantly more expensive silica sols give good results at significantly lower dosages. From European patent 0310959 it is also known to use both silica sol and bentonite together with cationic starch. For this purpose, the silica sol and bentonite can be added simultaneously or one after the other, and it is also indicated that it is possible to mix bentonite with the silica sol just before addition to the mass.

Silikabaserte partikler tilføres i form av vandige soler med varierende tørrstoffinnhold, hovedsakelig avhengig av størrelsen av solens partikler. Solpartikler er i det vesentlige sfæriske. Leiremateriale, slik som eksempelvis bentonitt, bør hydratiseres ved anvendelsen for å gi den ønskete effekt, og i denne form kan de ikke tilføres som stabile vandige preparater med tilstrekkelig høyt tørr-stof f innhold for lagring og transport. Bentonitt blir således håndtert i pulverform, og umiddelbart før anvendelse blir pulveret fuktet til å gi den ønskete svelling og det er nødvendig med høye skjærkrefter for å frilegge overfla-ter. I motsetning til silikapartikler har leirepartikler en flaklignende struktur. Håndtering av pulvermaterialer er ikke ønskelig, da all håndtering av pulvermaterialer fører til støvproblemer og doseringsproblemer, og alle brukere må ha utstyr for fukting. Silica-based particles are supplied in the form of aqueous sols with varying solids content, mainly depending on the size of the sol particles. Solar particles are essentially spherical. Clay material, such as, for example, bentonite, should be hydrated during use to give the desired effect, and in this form they cannot be supplied as stable aqueous preparations with a sufficiently high dry matter content for storage and transport. Bentonite is thus handled in powder form, and immediately before use the powder is moistened to give the desired swelling and high shear forces are required to expose surfaces. Unlike silica particles, clay particles have a flake-like structure. Handling of powder materials is not desirable, as all handling of powder materials leads to dust problems and dosing problems, and all users must have equipment for wetting.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det overraskende funnet at det er mulig å fremstille stabile vandige suspensjoner som inneholder både kolloidale, anioniske, silikabaserte partikler og kolloidale, hydratiserte partikler av ekspanderbare leirer av smektitt-typen. Betegnelsen suspensjon, som sådan, betyr et system, hvori små faste partikler i det vesentlige er jevnt dispergert i et væskemedium. I foreliggende suspensjoner er således forskjellige typer kolloidale partikler, nemlig sfæriske silikapartikler og flaklignende leirepartikler, i det vesentlige jevnt dispergert i vann. Suspensjonene ifølge oppfinnelsen kan ha forholdsvis høye tørrstoffinnhold, opp til ca. 40 %, og forfremstilte suspensjoner kan leveres forbrukeren som derved unngår de ovenfor nevnte problemer med hensyn til håndtering av pulvermaterialer . According to the present invention, it has surprisingly been found that it is possible to produce stable aqueous suspensions containing both colloidal, anionic, silica-based particles and colloidal, hydrated particles of expandable clays of the smectite type. The term suspension, as such, means a system in which small solid particles are substantially uniformly dispersed in a liquid medium. In the present suspensions, different types of colloidal particles, namely spherical silica particles and flake-like clay particles, are thus substantially uniformly dispersed in water. The suspensions according to the invention can have a relatively high solids content, up to approx. 40%, and pre-made suspensions can be delivered to the consumer, who thereby avoids the above-mentioned problems with regard to the handling of powder materials.

Suspensjonene har meget god effekt, både i kombinasjon med naturlige og syntetiske polymerer og er meget kosteffek-tive. Betydelig høyere effekt kan erholdes med suspensjonene enn det som kunne forventes ut fra mengden av partiklene av de respektive typer i suspensjonene. Spesielt god effekt erholdes når suspensjonene anvendes i kombinasjon med syntetiske polymerer, slik som kationisk polyakrylamid. Med suspensjoner i henhold til oppfinnelsen kan silika-baserte partikler med et relativt lavt spesifikt overflateareal, dvs. relativ stor partikkelstørrelse (50 - 400 m<2>/g, tilsvarende partikkelstørrelser på 50 - 7 nm) anvendes med gode resultater. Silikasoler med disse store partikler har i seg selv ikke gitt tilstrekkelig gode resultater til å være kommersielt anvendelige innen feltet retensjon-avvan-ning. The suspensions have a very good effect, both in combination with natural and synthetic polymers and are very cost-effective. A significantly higher effect can be obtained with the suspensions than could be expected based on the quantity of the particles of the respective types in the suspensions. A particularly good effect is obtained when the suspensions are used in combination with synthetic polymers, such as cationic polyacrylamide. With suspensions according to the invention, silica-based particles with a relatively low specific surface area, i.e. a relatively large particle size (50 - 400 m<2>/g, corresponding to particle sizes of 50 - 7 nm) can be used with good results. Silicasols with these large particles have not in themselves given sufficiently good results to be commercially applicable in the field of retention-dewatering.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en suspensjon som angitt i krav l's karakteriserende del. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-9. The present invention thus relates to a suspension as stated in the characterizing part of claim 1. Further features appear in requirements 2-9.

Silikabaserte partikler, dvs. partikler basert på SiC>2, som kan anvendes i foreliggende suspensjoner omfatter kolloidalt silika og kolloidalt aluminiummodifisert silika eller aluminiumsilikat og forskjellige typer polykiselsyre. Egnede silikasoler er slike som de vist i europeisk patent nr. 41056 og i europeisk patent nr. 185.068. Den kolloidale silika i disse soler har fortrinnsvis et spesifikt overflateareal på 50 - 1000 m<2>/g og mer foretrukket 100-1000 m<2>/g. Kommersielle soler av denne type med diskrete partikler med et spesifikt overflateareal på 400 - 600 m<2>/g blir vanligvis anvendt, og den midlere partikkelstørrelse er vanligvis under 20 nm og ofte i området 10-1 nm. Som angitt ovenfor kan større partikler av denne type også for-delaktig anvendes, dvs. slike med et spesifikt overflateareal på fra 50 - 400 m<2>/g. Spesielt egnete silikasoler er slike som har en S-verdi innen området 8 - 45 % og som inneholder silikapartikler med et spesifikt overflateareal i området 750 - 1000 m<2>/g som er overflatemodifisert med aluminium i en grad på 2 - 25 %. Denne type silikasoler er beskrevet i PCT-søknad nr. WO 91/07350. De silikabaserte partikler kan også stamme fra soler basert på polykiselsyre og med dette menes det at kiselsyrematerialer er til stede i form av meget små partikler, av størrelsesordenen 1 nm, med et meget høyt spesifikt overflateareal, over 1000 m<2>/g, og opp til 1700 m<2>/g og med en viss grad av aggregat eller mikrogeldannelse, slik som vist i europeisk patentsøknad nr. 348.366, i europeisk patentsøknad nr. 359.552 og PCT søknad WO 89/06637. Dessuten kan de silikabaserte partikler stamme fra silikasoler med en viss grad av aggregat eller mikrogeldannelse, tilsvarende en S-verdi i området 15- 40 %, inneholdende silikapartikler, som kan være aluminiummodifiserte eller ikke-aluminiummodifiserte, og med et spesifikt overflateareal innen området 300 -700 m<2>/g, fortrinnsvis 400 - 650 m<2>/g. Silica-based particles, i.e. particles based on SiC>2, which can be used in the present suspensions include colloidal silica and colloidal aluminum-modified silica or aluminum silicate and various types of polysilicic acid. Suitable silica sols are those shown in European Patent No. 41056 and in European Patent No. 185,068. The colloidal silica in these sols preferably has a specific surface area of 50-1000 m<2>/g and more preferably 100-1000 m<2>/g. Commercial sols of this type with discrete particles with a specific surface area of 400 - 600 m<2>/g are usually used, and the average particle size is usually below 20 nm and often in the range of 10-1 nm. As indicated above, larger particles of this type can also advantageously be used, i.e. those with a specific surface area of from 50 - 400 m<2>/g. Particularly suitable silica sols are those which have an S value within the range 8 - 45% and which contain silica particles with a specific surface area in the range 750 - 1000 m<2>/g which are surface modified with aluminum to a degree of 2 - 25%. This type of silica sols is described in PCT application no. WO 91/07350. The silica-based particles can also originate from sols based on polysilicic acid, and this means that silicic acid materials are present in the form of very small particles, of the order of 1 nm, with a very high specific surface area, over 1000 m<2>/g, and up to 1700 m<2>/g and with a certain degree of aggregate or microgel formation, as shown in European Patent Application No. 348,366, in European Patent Application No. 359,552 and PCT Application WO 89/06637. In addition, the silica-based particles can originate from silica sols with a certain degree of aggregate or microgel formation, corresponding to an S-value in the range 15-40%, containing silica particles, which can be aluminum-modified or non-aluminium-modified, and with a specific surface area within the range 300 - 700 m<2>/g, preferably 400 - 650 m<2>/g.

Den andre type partikler som er til stede i suspensjonen ifølge oppfinnelsen er hydratiserte partikler av leirer som er ekspanderbare i vann og som er av smektitt-typen. Leirer av smektitt-typen er lagdelte silikatmineraler og omfatter både naturlig forekommende materialer og syntetiske materialer. Materialene kan være kjemisk behandlet, eksempelvis alkalibehandlet. Leirene bør være dispergerbare i vann og derved ekspandere slik at partikler med et større overflateareal erholdes. Eksempler på leirer av smektitt-typen, som er ekspanderbare i vann og som kan anvendes i foreliggende suspensjoner, er montmorillonitt/bentonitt, hektoritt, beidelitt, nontronitt og saponitt. Bentonitt er foretrukket og spesielt slike som er vist i europeisk patent nr. 0235893 som etter svelling fortrinnsvis har et overflateareal i området 400 - 800 m<2>/g. The second type of particles present in the suspension according to the invention are hydrated particles of clays which are expandable in water and which are of the smectite type. Clays of the smectite type are layered silicate minerals and include both naturally occurring materials and synthetic materials. The materials can be chemically treated, for example alkali treated. The clays should be dispersible in water and thereby expand so that particles with a larger surface area are obtained. Examples of clays of the smectite type, which are expandable in water and which can be used in the present suspensions, are montmorillonite/bentonite, hectorite, beidelite, nontronite and saponite. Bentonite is preferred and especially those shown in European patent no. 0235893 which after swelling preferably have a surface area in the range of 400 - 800 m<2>/g.

I foreliggende suspensjoner er vektforholdet av solpartikler til leirepartikler i området 20:1 til 1:10, regnet på tørt materiale. Vektforholdet ligger passende i området 10:1 til 1:5, og fortrinnsvis innen området 6:1 til 1:3. Det tørre innhold av suspensjonene overstiger 5 vekt% og kan nå 40 vekt%. Passende overstiger tørrstoffinnholdet 8 vekt%. Den øvre grense er passende 30 vekt%, og fortrinnsvis 25 vekti. Suspensjonene i henhold til oppfinnelsen er stabile, hvilket betyr at de kan fremstilles med høye tørr-stof finnhold og tilfredsstillende viskositet, hvilket betyr at de kan fremstilles, lagres og transporteres for senere anvendelse innen tidsperioder som er kommersielt aksep-table. Som et mål på stabiliteten kan det nevnes at viskositeten for suspensjonene tre uker etter deres fremstilling passende ikke overstiger 1000 cp, bestemt med "Brookfield" viskosimeter DV III, spindel 18, ved 30 omdr./min og 20DC. Det er overraskende at stabile suspensjoner i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles med høye innhold av hydratisert leiremateriale av smektitt-typen. Stabile suspensjoner i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles uten anvendelse av beskyttende kolloider og dispergeringsmidler, og det er antatt at de sfæriske silikapartikler til en viss grad vil virke som dispergeringsmiddel for leirematerialet og forhindre de tynne, flakliknende leirepartikler fra agglomerering. In the present suspensions, the weight ratio of solar particles to clay particles is in the range of 20:1 to 1:10, calculated on dry material. The weight ratio is suitably in the range of 10:1 to 1:5, and preferably within the range of 6:1 to 1:3. The dry content of the suspensions exceeds 5% by weight and can reach 40% by weight. Appropriately, the dry matter content exceeds 8% by weight. The upper limit is suitably 30% by weight, and preferably 25% by weight. The suspensions according to the invention are stable, which means that they can be produced with high dry matter content and satisfactory viscosity, which means that they can be produced, stored and transported for later use within commercially acceptable time periods. As a measure of stability, it may be mentioned that the viscosity of the suspensions three weeks after their preparation suitably does not exceed 1000 cp, determined with "Brookfield" viscometer DV III, spindle 18, at 30 rpm and 20DC. It is surprising that stable suspensions according to the invention can be produced with high contents of hydrated clay material of the smectite type. Stable suspensions according to the invention can be produced without the use of protective colloids and dispersants, and it is assumed that the spherical silica particles will to some extent act as a dispersant for the clay material and prevent the thin, flake-like clay particles from agglomeration.

Suspensjonene inneholder både silikamateriale og leiremateriale og dette betyr at de har en viskositet betraktelig lavere enn viskositeten for en suspensjon inneholdende bare tilsvarende mengde leiremateriale. Silikamaterialet i foreliggende suspensjoner har således en dobbelt virkning, som dispergeringsmiddel og som aktiv substans for flokkuleringseffekten under anvendelse. Det er en fordel at de tilstedeværende suspensjoner kan fremstilles uten bruk av ytterligere kjemikalier for dispergering, da slike kjemikalier kan ha en negativ innvirkning på flokkuleringseffekten under anvendelse av suspensjonene. Beskyttende kolloider og/eller dispergeringsmidler kan imidlertid anvendes, om ønsket, spesielt for suspensjoner med høyere tørrstoffinn-hold. Slike midler kan eksempelvis være av anionisk eller ikke-ionisk karakter. Som eksempler på egnede beskyttende kolloider kan nevnes vannoppløselige cellulosederivater, slik som hydroksyetyl- og hydroksypropyl-, metylhydrok-sypropyl- og etylhydroksyetylcellulose, metyl- og karboksy-metylcellulose, gelatin, stivelse, guargummi, xanthangummi, polyvinylakohol, etc. Eventuelle dispergeringsmidler bør være av anionisk og/eller ikke-ionisk karakter. Anioniske dispergeringsmidler kan eksempelvis være alkyl- eller alky-laryl-sulfater, -sulfonater, -etersulfater, -fosfater eller The suspensions contain both silica material and clay material and this means that they have a viscosity considerably lower than the viscosity of a suspension containing only a corresponding amount of clay material. The silica material in the present suspensions thus has a double effect, as a dispersant and as an active substance for the flocculation effect during use. It is an advantage that the present suspensions can be prepared without the use of additional chemicals for dispersing, as such chemicals can have a negative impact on the flocculation effect during use of the suspensions. However, protective colloids and/or dispersants can be used, if desired, especially for suspensions with a higher solids content. Such agents can, for example, be of an anionic or non-ionic character. Examples of suitable protective colloids include water-soluble cellulose derivatives, such as hydroxyethyl and hydroxypropyl, methylhydroxypropyl and ethylhydroxyethyl cellulose, methyl and carboxymethyl cellulose, gelatin, starch, guar gum, xanthan gum, polyvinyl alcohol, etc. Any dispersants should be of anionic and/or nonionic character. Anionic dispersants can be, for example, alkyl or alkyl aryl sulfates, sulfonates, ether sulfates, phosphates or

-eterfosfater, polyakrylsyre og salter av polyakrylsyre, etc. Ikke-ioniske dispergeringsmidler kan f.eks. være etoksylerte fettalkoholer, fettsyrer, alkylfenoler eller fett-syreamider, etoksylerte eller ikke-etoksylerte glyce-rolestere, sorbinatestre av fettsyrer etc.. Suspensjonen -ether phosphates, polyacrylic acid and salts of polyacrylic acid, etc. Non-ionic dispersants can e.g. be ethoxylated fatty alcohols, fatty acids, alkylphenols or fatty acid amides, ethoxylated or non-ethoxylated glycerol esters, sorbinate esters of fatty acids etc.. The suspension

kan også inneholde andre additiver, slik som preserverings-midler. may also contain other additives, such as preservatives.

Suspensjonene i henhold til oppfinnelsen kan eksempelvis fremstilles ved først å blande leiren med vann og deretter tilsette den silikabaserte sol før leiren har hatt tid til å ekspandere i vannet, etterfulgt av forsiktig dispergering. Imidlertid er det foretrukket at suspensjonene fremstilles ved å blande leire inn i en sol av silika-baserte partikler etterfulgt av omhyggelig dispergering i solen under anvendelse av høye skjærkrefter. Disper-geringsprossen kan eksempelvis utføres under anvendelse av en "Ultra-Turrax" eller annen intens blander. For den aktu-elle dispergering blir prosesstidene justert med hensyn til de anvendte skjærkrefter. Dispergeringen kan sluttføres i løpet av 10 - 15 min., men under anvendelse av normalt utstyr vil én eller flere timer som regel være nødvendig for dispergeringen. Under dispergeringen vil leirepartiklene svelle. pH for suspensjonene bør passende ikke være under 2 og ikke over 11. The suspensions according to the invention can, for example, be prepared by first mixing the clay with water and then adding the silica-based sol before the clay has had time to expand in the water, followed by careful dispersion. However, it is preferred that the suspensions are prepared by mixing clay into a sol of silica-based particles followed by careful dispersion in the sol using high shear forces. The dispersion process can, for example, be carried out using an "Ultra-Turrax" or other intense mixer. For the current dispersion, the process times are adjusted with regard to the applied shear forces. The dispersion can be completed within 10 - 15 minutes, but using normal equipment one or more hours will usually be necessary for the dispersion. During dispersion, the clay particles will swell. The pH of the suspensions should ideally not be below 2 and not above 11.

De foreliggende suspensjoner er egnede for anvendelse som flokkuleringsmidler, f.eks. ved fremstilling av masse og papir og innen feltet vannrensning, både for rensning av forskjellige typer avfallsvann, og spesielt for rensing av bakvann fra masse- og papirindustrien. Suspensjonene kan anvendes som flokkuleringsmidler i kombinasjon med kationiske eller amfotære polymerer som kan være naturlige polymerer, dvs. basert på karbohydrater, eller være syntetiske. Som eksempler på egnede polymerer kan nevnes kationisk og amfotær stivelse, kationisk og amfotær guargummi, kationiske og amfotære akrylamidbaserte polymerer, kationiske polyetyleniminer, polyamidoaminer og poly (diallyj.dimetylammoniumklorid) . Spesielt gode resultater er blitt oppnådd når suspensjonene er blitt anvendt i kombinasjon med kationisk polyakrylamid. Selv om en tilfel-dig tilsetningsrekkefølge kan anvendes så er det foretrukket at polymeren tilsettes masse, eller vann før suspensjonen. The present suspensions are suitable for use as flocculants, e.g. in the production of pulp and paper and in the field of water purification, both for the purification of different types of waste water, and especially for the purification of waste water from the pulp and paper industry. The suspensions can be used as flocculating agents in combination with cationic or amphoteric polymers which can be natural polymers, i.e. based on carbohydrates, or be synthetic. Examples of suitable polymers include cationic and amphoteric starch, cationic and amphoteric guar gum, cationic and amphoteric acrylamide-based polymers, cationic polyethyleneimines, polyamidoamines and poly(diallyldimethylammonium chloride). Particularly good results have been obtained when the suspensions have been used in combination with cationic polyacrylamide. Although a random order of addition can be used, it is preferred that the polymer is added to the pulp or water before the suspension.

Det foretrukne felt for anvendelse av suspensjonene, i kombinasjon med polymer, er for å forbedre retensjonen og avvanningen ved fremstillingen av papir. Suspensjonene blir for dette formål passende tilsatt i en mengde på 0,05 - 5 kg/tonn, beregnet tørrtenkt på tørt massesystem, dvs. fiber og eventuelle fyllstoffer, og fortrinnsvis i en mengde på fra 0,1-3 kg/tonn. Tørrinnholdet av suspensjonene ved tilsetning til massen justeres passende til 0,1 - 10 vekt%. For syntetiske kationiske eller amfotære polymerer anvendes vanligvis minst 0,01 kg polymer, tørrtenkt, pr. tonn av det tørre massesystem, og passende i mengder på fra 0,01 - 3 kg/tonn, og foretrukket 0,03 - 2 kg/tonn. For karbohydratbaserte kationiske eller amfotære polymerer, slik som stivelse og guargummi, er mengdene minst 0,1 kg/tonn, regnet som tørrstoff på det tørre massesystem. For disse polymerer anvendes passende mengder på fra 0,5 - 30 kg/tonn og mer foretrukket 1-15 kg/tonn. The preferred field of application of the suspensions, in combination with polymer, is to improve retention and dewatering in the manufacture of paper. The suspensions are suitably added for this purpose in an amount of 0.05 - 5 kg/tonne, calculated dry on a dry pulp system, i.e. fiber and any fillers, and preferably in an amount of from 0.1-3 kg/tonne. The dry content of the suspensions when added to the mass is suitably adjusted to 0.1 - 10% by weight. For synthetic cationic or amphoteric polymers, at least 0.01 kg of polymer, dry weight, is usually used per tonnes of the dry pulp system, and suitably in amounts of from 0.01 - 3 kg/tonne, and preferably 0.03 - 2 kg/tonne. For carbohydrate-based cationic or amphoteric polymers, such as starch and guar gum, the quantities are at least 0.1 kg/tonne, calculated as dry matter on the dry pulp system. For these polymers, suitable amounts of from 0.5 - 30 kg/tonne and more preferably 1-15 kg/tonne are used.

Suspensjonene, i kombinasjon med polymerene, kan anvendes ved fremstillingen av papir fra forskjellige massetyper av celluloseinneholdende fiber eksempelvis masse fra kjemisk masse, slik som sulfat- og sulfittmasse, kjemotermomekanisk masse (CTMP), termomekanisk masse, raffinørmasse og slipmasse både fra løvtre og nåltre, samt også anvendes for masse basert på resirkulerte fiber. Massene kan naturligvis inneholde mineralfyllstoffer av konvensjonell type, slik som eksempelvis kaolin, titandioksid, kritt, talkum og både naturlige og syntetiske kalsiumkarbonater. Gode resultater er også blitt erholdt med masse som vanligvis er antatt å være vanskelig. Eksempler på slike masser er de som inneholder mekanisk masse, slik som slipmasse, masser basert på resirkulerte fiber og masser som på grunn av bak-vannsystemet inneholder store mengde anioniske urenheter, slik som lignin eller oppløste organiske forbindelser og/eller høye innhold av elektrolytter. Meget gode resultater er også blitt erholdt for nye masser inneholdende resirkulerte fiber og for hydrogenperoksyd-blekede magasin-papirmasser. Som velkjent for silikabaserte soler kan det forventes en forbedring av retensjonen og avvanningseffekten for foreliggende suspensjoner ved tilsetning av en aluminiumforbindelse til massen. Enhver aluminiumforbindelse som i seg selv er kjent for anvendelse innen papirindustrien kan anvendes, eksempelvis alun, aluminater, aluminiumklorid, aluminiumnitrat og polyaluminiumforbindelser, slik som polyaluminiumklorider, polyaluminiumsulfater og polyaluminiumforbindelser inneholdende både klorid- og sulfationer. The suspensions, in combination with the polymers, can be used in the production of paper from different pulp types of cellulose-containing fibres, for example pulp from chemical pulp, such as sulphate and sulphite pulp, chemothermomechanical pulp (CTMP), thermomechanical pulp, refiner pulp and grinding pulp from both hardwood and softwood, and also used for pulp based on recycled fibres. The pulps can naturally contain mineral fillers of a conventional type, such as, for example, kaolin, titanium dioxide, chalk, talc and both natural and synthetic calcium carbonates. Good results have also been obtained with masses which are usually thought to be difficult. Examples of such pulps are those that contain mechanical pulp, such as grinding pulp, pulps based on recycled fibers and pulps that, due to the backwater system, contain a large amount of anionic impurities, such as lignin or dissolved organic compounds and/or a high content of electrolytes. Very good results have also been obtained for new pulps containing recycled fibers and for hydrogen peroxide-bleached magazine paper pulps. As is well known for silica-based sols, an improvement in the retention and dewatering effect of the present suspensions can be expected by adding an aluminum compound to the mass. Any aluminum compound known in itself for use in the paper industry can be used, for example alum, aluminates, aluminum chloride, aluminum nitrate and polyaluminium compounds, such as polyaluminium chlorides, polyaluminium sulphates and polyaluminium compounds containing both chloride and sulphate ions.

Oppfinnelsen skal ytterligere illustreres med de følgende eksempler. Deler og prosent vedrører henholdsvis vektdeler og vektprosent, hvis intet annet er angitt. The invention shall be further illustrated with the following examples. Parts and percentage refer to parts by weight and percentage by weight respectively, if nothing else is stated.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

To suspensjoner, nemlig suspensjon la) og lb) med tørrstoffinnhold på ca. 8,7 % ble fremstilt fra en silikasol og Na-bentonitt. Silikasolen (Sol 1) var en 8,5 %<1>ig sol med partikler med et spesifikt overflateareal på ca. 890 m<2>/g og partiklene var aluminiummodifiserte til en grad på 7%. S-verdien for solen var 30% og pH-verdien ca. 9,2. Two suspensions, namely suspension la) and lb) with a dry matter content of approx. 8.7% was prepared from a silica sol and Na bentonite. The silica sol (Sol 1) was an 8.5%<1>ig sol with particles with a specific surface area of approx. 890 m<2>/g and the particles were aluminum modified to a degree of 7%. The S value for the sun was 30% and the pH value approx. 9.2.

Suspensjon la) ble fremstilt fra 100 g silikasol, 8,93 g bentonitt og 91,07 g vann. Forholdet aluminiummodifisert silika til bentonitt i denne supensjon var således ca. 1:1. Suspensjonen lb) ble fremstilt ved å gå ut fra 133,3 g silikasol, 5,95 g bentonitt og 60,72 g vann. Forholdet silika til bentonitt i denne suspensjon var således 2:1. Bentonitten ble tilsatt silikasolen og dispersjonen ble utført ved hjelp av en "Ultraturrax" ved 10.000 omdr./min. i 10 min. Viskositeten for suspensjonene ble bestemt ved hjelp av et "Brookfield"-viskosimeter DV-III (spindel nr. 18, 30 omdr./min.). Suspensjonene ble deretter lagret ved 55DC i 40 døgn, hvilket svarer til en lagring ved romtemperatur i 400 døgn. Viskositeten ble målt etter lagring i 20 døgn og 4 0 døgn. Suspension la) was prepared from 100 g of silica sol, 8.93 g of bentonite and 91.07 g of water. The ratio of aluminium-modified silica to bentonite in this suspension was thus approx. 1:1. The suspension lb) was prepared by starting from 133.3 g of silica sol, 5.95 g of bentonite and 60.72 g of water. The ratio of silica to bentonite in this suspension was thus 2:1. The bentonite was added to the silica sol and the dispersion was carried out using an "Ultraturrax" at 10,000 rpm. for 10 min. The viscosity of the suspensions was determined using a "Brookfield" viscometer DV-III (spindle #18, 30 rpm). The suspensions were then stored at 55°C for 40 days, which corresponds to storage at room temperature for 400 days. The viscosity was measured after storage for 20 days and 40 days.

Som det fremgår utviste suspensjonene meget liten viskosi-tetsendring, hvilket indikerte meget god stabilitet. As can be seen, the suspensions showed very little viscosity change, which indicated very good stability.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

På samme måte som vist i eksempel 1 ble en suspensjon i henhold til oppfinnelsen fremstilt fra 125 g av den samme In the same way as shown in example 1, a suspension according to the invention was prepared from 125 g of the same

silikasol som i eksempel 1 og 5 g Na-bentonitt. Etter ca. 6 timer var bentonitten fullstendig dispergert i solen. Denne suspensjon (suspensjon 2) hadde således et forhold alumini-ummodif isert silika til bentonitt på 2:1, og et tørrstoff-innhold på ca. 12 vekt%. Viskositeten, målt som i eksempel 1, ble 11,3 cp. silica sol as in example 1 and 5 g Na bentonite. After approx. After 6 hours, the bentonite was completely dispersed in the sun. This suspension (suspension 2) thus had a ratio of aluminium-modified silica to bentonite of 2:1, and a solids content of approx. 12% by weight. The viscosity, measured as in example 1, was 11.3 cp.

EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3

På tilsvarende måte som i eksempel 1 ble en suspensjon fremstilt fra 7 g Na-bentonitt og 93 g av en 15%'ig silikasol (Sol 2) med partikler med et spesifikt overflateareal på ca. 500 m<2>/g og hvori 9 % av siliciumatomene i overfla-tegruppene var blitt erstattet med aluminiumatomer. Etter ca. 10 timer var bentonitten fullstendig dispergert i silikasolen. Viskositeten for denne suspensjon, målt som foran, var 33 cp. Som sammenligning kan det nevnes at en 6%'ig suspensjon av bare bentonitt hadde en viskositet på ca. 2900 cp og var således meget vanskelig å håndtere. Suspensjonen i henhold til dette eksempel vil i det etterfølgende bli betegnet med suspensjon 3. In a similar way as in example 1, a suspension was prepared from 7 g of Na bentonite and 93 g of a 15% silica sol (Sol 2) with particles with a specific surface area of approx. 500 m<2>/g and in which 9% of the silicon atoms in the surface groups had been replaced by aluminum atoms. After approx. After 10 hours, the bentonite was completely dispersed in the silica sol. The viscosity of this suspension, measured as before, was 33 cp. As a comparison, it can be mentioned that a 6% suspension of only bentonite had a viscosity of approx. 2900 cp and was thus very difficult to handle. The suspension according to this example will subsequently be referred to as suspension 3.

EKSEMPEL 4 EXAMPLE 4

En suspensjon ble fremstilt ved å blande en sol med partikler med et overflateareal på 230 m<2>/g og som inneholdt 29 % A suspension was prepared by mixing a sol with particles having a surface area of 230 m<2>/g and containing 29%

S1O2 og 0,3 % A1203 med 11,2 g bentonitt som var blandet med og hydratisert i vann. Den fremstilte suspensjon hadde et tørrstoffinnhold på 10 vekt% og et forhold mellom silika til bentonitt på 1:2. S1O2 and 0.3% Al2O3 with 11.2 g of bentonite which was mixed with and hydrated in water. The prepared suspension had a dry matter content of 10% by weight and a ratio between silica and bentonite of 1:2.

EKSEMPEL 5 EXAMPLE 5

I dette forsøk ble retensjonseffekten (retensjon av fiber og fyllstoffer ved papirfremstilling) undersøkt for suspensjonene la) og lb) etter 20 døgns lagring, og ytterligere ble det utført en sammenligning med bare silikasol. En standard masse, med sammensetningen 60% bleket bjerkesulfat + 40% bleket furusulfat, til hvilken masse var tilsatt 30% kritt som fyllstoff og 0,3 g/l Na2S04.10H2O, ble anvendt. Massen hadde en konsentrasjon på 4,9 g/l og et finfraksjonsinnhold på 0,376 g/l. In this experiment, the retention effect (retention of fiber and fillers during papermaking) was examined for the suspensions la) and lb) after 20 days of storage, and a further comparison was made with only silica sol. A standard mass, with the composition 60% bleached birch sulphate + 40% bleached pine sulphate, to which mass was added 30% chalk as filler and 0.3 g/l Na2S04.10H2O, was used. The pulp had a concentration of 4.9 g/l and a fine fraction content of 0.376 g/l.

Retensjonsegenskapene, i dette og etterfølgende forsøk, ble evaluert ved hjelp av en "Britt Dynamic Drainage Jar" ved 800 omdr./min. Dette er en konvensjonell prøvemetode for retensjonsbestemmelser innen papirindustrien. Suspensjonene ble anvendt i mengder på 0,8 kg/t i kombinasjon med 4 kg/t av en høy-kationisert stivelse, som inneholder 0,8 % nitro-gen. Den kationiske stivelse ble tilsatt før suspensjonen eller silikasolen. De angitte mengder i dette og etterføl-gende eksempler er beregnet tørrtenkt på tørt massesystem, dvs. fiber og fyllstoffer. Retention properties, in this and subsequent trials, were evaluated using a "Britt Dynamic Drainage Jar" at 800 rpm. This is a conventional test method for retention determinations in the paper industry. The suspensions were used in amounts of 0.8 kg/h in combination with 4 kg/h of a highly cationized starch, containing 0.8% nitrogen. The cationic starch was added before the suspension or silica sol. The specified amounts in this and subsequent examples are calculated dry on a dry pulp system, i.e. fiber and fillers.

Suspensjonen la) ga en retensjon på 60,8 % og suspensjonen lb) ga en retensjon på 58,8 %. Sol 1 ga en retensjon på 51,8% når tilsatt i en mengde på 0,5 kg/t og 55,6% når tilsatt i en mengde på 0,6 kg/t. The suspension la) gave a retention of 60.8% and the suspension lb) gave a retention of 58.8%. Sol 1 gave a retention of 51.8% when added in an amount of 0.5 kg/h and 55.6% when added in an amount of 0.6 kg/h.

EKSEMPEL 6 EXAMPLE 6

I dette eksempel ble retensjonseffekten for suspensjonen i henhold til eksempel 2 undersøkt. Sammenligninger ble utført med en silikasol av samme type som til stede i suspensjonen (sol 1) og med bentonitt. Massen var en standardmasse med sammensetningen 60 % bleket bjerkesulfat + 40% bleket furusulfat. 30% kritt var blitt tilsatt massen som fyllstoff og massen ble deretter fortynnet til en konsentrasjon på 5 g/l. 0,3 g/l Na2SO4.10H2O ble deretter tilsatt. Massen hadde et finstoff-fraksjonsinnhold på 36,6 % og en pH på 8,1. Effekten av suspensjonen, silikasolen og bentonitt ble undersøkt i kombinasjon med en konvensjonell lavkationisert stivelse med en substitusjonsgrad på 0,042 (solgt under navnet "Raisamyl 142"), som i alle forsøk ble tilsatt i en mengde på 8,0 kg/tonn tørrtenkt masse (fiber + fyllstoff). In this example, the retention effect of the suspension according to example 2 was investigated. Comparisons were made with a silica sol of the same type as present in the suspension (sol 1) and with bentonite. The pulp was a standard pulp with the composition 60% bleached birch sulphate + 40% bleached pine sulphate. 30% chalk had been added to the mass as filler and the mass was then diluted to a concentration of 5 g/l. 0.3 g/l Na2SO4.10H2O was then added. The pulp had a fines fraction content of 36.6% and a pH of 8.1. The effect of the suspension, the silica sol and bentonite was investigated in combination with a conventional low-cationized starch with a degree of substitution of 0.042 (sold under the name "Raisamyl 142"), which was added in all experiments in an amount of 8.0 kg/tonne dry mass ( fiber + filler).

Forsøkene ga de følgende retensjonsresultater: The trials produced the following retention results:

Suspensjon la i en mengde på 1 kg/t: 62,4% Suspension left in an amount of 1 kg/h: 62.4%

Sol 1 i en mengde på 0,5 kg/t: 47,0%. Sol 1 in an amount of 0.5 kg/h: 47.0%.

Forsøkene hvor bentonitt ble anvendt i mengder på 2, 4 og 6 kg/tonn, ga henholdsvis resultatene: 34,3%, 42,0% og 48,1%. The trials where bentonite was used in quantities of 2, 4 and 6 kg/tonne gave the results respectively: 34.3%, 42.0% and 48.1%.

Betydelig forbedrede resultater ble således erholdt når suspensjonen i henhold til oppfinnelsen ble tilsatt i en mengde tilsvarende solmengden når denne ble tilsatt alene, og dette når mengden av bentonitt blandet inn i suspensjonen ikke kunne forventes å gi noe bidrag til forbedring av retensjonen. Significantly improved results were thus obtained when the suspension according to the invention was added in an amount corresponding to the amount of sun when it was added alone, and this when the amount of bentonite mixed into the suspension could not be expected to make any contribution to improving the retention.

EKSEMPEL 7 EXAMPLE 7

Under anvendelse av eksakt den samme masse som i eksempel 5 ble det utført en undersøkelse av retensjonen også under anvendelse av suspensjonen ifølge eksempel 3, og en sammenligning ble utført med bare solen anvendt i denne suspensjon. Den samme stivelse som i eksempel 6 ble anvendt, og også i dette tilfelle i en mengde på 8,0 kg/tonn. Using exactly the same mass as in example 5, an investigation of the retention was carried out also using the suspension according to example 3, and a comparison was carried out with only the sol used in this suspension. The same starch as in example 6 was used, and also in this case in an amount of 8.0 kg/ton.

Suspensjon 3 i en mengde på 2 kg/tonn: 62,4% Suspension 3 in an amount of 2 kg/ton: 62.4%

Suspensjon 3 i en mengde på 3 kg/tonn: 73,5% Suspension 3 in an amount of 3 kg/ton: 73.5%

Sol 2 i en mengde på 1 kg/tonn: 48,7 % Sol 2 in an amount of 1 kg/ton: 48.7%

Sol 2 i en mengde på 2 kg/tonn: 69,1% . Sol 2 in an amount of 2 kg/ton: 69.1%.

Også for denne suspensjon ble vesentlig forbedrede resultater erholdt når suspensjonen ble tilsatt for å gi den samme solmengde som når solen ble anvendt alene, og dette når mengden av bentonitt blandet inn i suspensjonen ikke kunne forventes å gi noe bidrag til forbedringen av reten-sj onen . Also for this suspension, significantly improved results were obtained when the suspension was added to give the same amount of sun as when the sun was used alone, and this when the amount of bentonite mixed into the suspension could not be expected to make any contribution to the improvement of retention .

EKSEMPL 8 EXAMPLE 8

Retensjonforsøk ble utført med en standard masse (basert på masse av 60% bleket bjerkesulfat + 40% bleket furusulfat Retention tests were performed with a standard pulp (based on pulp of 60% bleached birch sulfate + 40% bleached pine sulfate

med tilsetning av 30% kritt og 0,3 g/l Na2S04. 10H2O) . Masse-konsentrasjonen var ca. 5 g/l, og finfraksjonsinnholdet var 37,4 % og pH 8,1. I disse forsøk ble suspensjon 2, sol 1 og bentonitt anvendt i kombinasjon med et polyakrylamid, with the addition of 30% chalk and 0.3 g/l Na2S04. 10H2O). The mass concentration was approx. 5 g/l, and the fine fraction content was 37.4% and pH 8.1. In these experiments, suspension 2, sol 1 and bentonite were used in combination with a polyacrylamide,

"Floerger Fo 4190 PG", med 10 mol% kationiske ladninger og med en molekylvekt på 10 millioner. Det kationiske polyakrylamid ble anvendt i en mengde på 1,0 kg/tonn. "Floerger Fo 4190 PG", with 10 mol% cationic charges and with a molecular weight of 10 million. The cationic polyacrylamide was used in an amount of 1.0 kg/ton.

De erholdte retensjonsresultater ble som følger: The retention results obtained were as follows:

Bare bentonitt tilsatt i en mengde på 0,5 kg/t ga en retensjon på 72,0%. Only bentonite added in a quantity of 0.5 kg/h gave a retention of 72.0%.

Således ble betydelig forbedrede resultater erholdt også for kombinasjoner med kationisk polyakrylamid når suspensjonen tilsatt i en mengde tilsvarende samme mengde solmengde som når denne ble anvendt alene, og dette når mengden av bentonitt blandet inn i suspensjonen var slik at intet bidrag til forbedring av retensjon kunne forventes som følge derav. Thus, significantly improved results were also obtained for combinations with cationic polyacrylamide when the suspension was added in an amount corresponding to the same amount of solar as when it was used alone, and this when the amount of bentonite mixed into the suspension was such that no contribution to improving retention could be expected as a result.

EKSEMPEL 9 EXAMPLE 9

I dette eksempel ble retensjonsforsøk utført med suspensjonen i henhold til eksempel 4. Sammenligninger ble også utført med en silikasol av samme type som den i suspensjonen og med bentonitt. I alle forsøk ble 0,5 kg/t av det samme kationiske polyakrylamid som tidligere anvendt benyt-tet. Retensjonsforsøkene ble foretatt med en standardmasse av samme type som tidligere. Massen hadde en konsentrasjon på ca. 5 g/l og et finfraksjonsinnhold på 38,3 %. In this example, retention tests were carried out with the suspension according to example 4. Comparisons were also carried out with a silica sol of the same type as that in the suspension and with bentonite. In all experiments, 0.5 kg/h of the same cationic polyacrylamide as previously used was used. The retention tests were carried out with a standard mass of the same type as before. The mass had a concentration of approx. 5 g/l and a fine fraction content of 38.3%.

Retensjonsresultatene var som følger: The retention results were as follows:

Suspensjon 4 tilsatt i en mengde på 1,5 kg/t: 69,0% Suspension 4 added in an amount of 1.5 kg/h: 69.0%

Sol 4 tilsatt i en mengde på 1,0 kg/t: 32,8%. Sol 4 added in an amount of 1.0 kg/h: 32.8%.

Bentonitt tilsatt i mengder på henholdsvis 2, 4 og 6 kg/t ga resultatene 51,4%, 53,5% og 54,0%. Bentonite added in quantities of 2, 4 and 6 kg/h respectively gave results of 51.4%, 53.5% and 54.0%.

Solen anvendt i dette eksempel hadde et ekstremt lavt overflateareal og hadde i seg selv ingen positiv effekt på retensjonen. Imidlertid, når suspensjonen inneholdende denne sol og betonitt ble anvendt, ble det oppnådd en mar-kant forbedring av retensjonen og dette kunne ikke forventes på basis av den anvendt bentonitt. The sol used in this example had an extremely low surface area and in itself had no positive effect on retention. However, when the suspension containing this sol and bentonite was used, a marked improvement in retention was achieved and this could not be expected on the basis of the bentonite used.

ESKEMPEL 10 EXAMPLE 10

I dette eksempel ble en serie suspensjoner fremstilt med varierende innhold av silikapartikler og Na-betonitt (White bentonite) . Suspensjonene ble fremstilt ved dispergering i en "Waring"-blander under anvendelse av maksimalt turtall i 15 minutter. De anvendte silikasoler var: sol A = sol med partikler med et spesifikt overflateareal på ca. 890 m<2>/g, en aluminiummodifiseringsgrad på 5%, S-verdien for solen A var 30% og pH var ca. 8,8. Sol B = sol med partikler med et spesifikt overflateareal på 500 m<2>/g og partiklene hadde en aluminiummodifikasjonsgrad på 9% og solen var alkalistabilisert til et molforhold Si02:Na20 på ca. 40:1; sol C = sol tilsvarende sol B med unntagelse av at pariklene ikke var aluminiummodifiserte; sol D = sol med partikler med et spesifikt overflateareal på 220 m<2>/g og en aluminiummodifikasjonsgrad på 5% og solen var alkalistabilisert til et molforhold Si02:Na20 på ca. 90:1; sol E = sol tilsvarende sol D bortsett fra at partiklene ikke var aluminiummodifiserte og at molforholdet SiO2:Na20 var ca. 100:1. In this example, a series of suspensions was prepared with varying contents of silica particles and Na-bentonite (White bentonite). The suspensions were prepared by dispersing in a Waring mixer using maximum speed for 15 minutes. The silica sols used were: sol A = sol with particles with a specific surface area of approx. 890 m<2>/g, an aluminum modification degree of 5%, the S value for the soln A was 30% and the pH was approx. 8.8. Sol B = sol with particles with a specific surface area of 500 m<2>/g and the particles had an aluminum modification degree of 9% and the sol was alkali stabilized to a SiO2:Na20 mole ratio of approx. 40:1; sol C = sol corresponding to sol B with the exception that the particles were not aluminium-modified; sol D = sol with particles with a specific surface area of 220 m<2>/g and an aluminum modification degree of 5% and the sol was alkali stabilized to a SiO2:Na20 mole ratio of approx. 90:1; sol E = sol corresponding to sol D except that the particles were not aluminum modified and that the molar ratio SiO2:Na20 was approx. 100:1.

For de fremstilte suspensjoner ble viskositeten bestemt med et "Brookfield"-viskosimeter RVT, spindel 4, 50 omdr./min. ved 20°C, 10 døgn etter deres fremstilling. Prøvene ble rystet svakt før viskositetsbestemmelse. For the prepared suspensions, the viscosity was determined with a "Brookfield" viscometer RVT, spindle 4, 50 rpm. at 20°C, 10 days after their manufacture. The samples were shaken gently before viscosity determination.

I tabell 1 nedenfor er vist sammensetningen av suspensjonene og de bestemte viskositeter. Forholdet Si:B står for forholdet silika:bentonitt i suspensjonene, beregnet på tørt materiale. Table 1 below shows the composition of the suspensions and the specific viscosities. The ratio Si:B stands for the silica:bentonite ratio in the suspensions, calculated on dry material.

Som en sammenligning kan det nevnes at mens viskositeten for suspensjon d, som inneholdt 6,3% bentonitt var 200 cp, så utviste en suspensjon kun inneholdende bentonitt med en konsentrasjon på 6,3 % en viskositet på ca. 3000 allerede etter 30 min. etter dets fremstilling og var således klassifisert som en gel. As a comparison, it can be mentioned that while the viscosity of suspension d, which contained 6.3% bentonite, was 200 cp, a suspension containing only bentonite with a concentration of 6.3% exhibited a viscosity of approx. 3000 already after 30 min. after its manufacture and was thus classified as a gel.

For visse suspensjoner ble avvanningseffekten også under-søkt ved hjelp av en "Canadian Standard Freeness Tester" som er den konvensjonelle metode for å karakterisere avvan-nings- eller dreneringsevnen i henhold til SCAN-C 21:65. Alle tilsetninger av kjemikaliene ble utført ved en blande-hastighet på 1000 omdr./min. Massen var en standardmasse fra 60/40 bleket løvtresulfatmasse og bleket furusulfat-masse, med standard tilsetning av 30% utfelt kalsiumkar-bonat og med en konsentrasjon på 3 g/l. Avvanningseffekten for suspensjonene ble undersøkt i kombinasjon med tilsetning av både kationisk stivelse og kationisk polyakrylamid, som ble tilsatt til massen før suspensjonene. Stivelsen, av den samme type som i eksempel 6, ble tilsatt i en mengde på 10 kg/t og det kationiske polyakrylamid, av samme type som i eksempel 8, ble tilsatt i en mengde på 0,5 kg/t. Ytterligere 0,5 kg/t alun ble først tilsatt massen. Suspensjonene ble i alle tilfeller tilsatt i mengder tilsvarende en mengde på 0,5 kg/t silikapartikler. For certain suspensions, the dewatering effect was also investigated using a "Canadian Standard Freeness Tester" which is the conventional method for characterizing the dewatering or drainage ability according to SCAN-C 21:65. All additions of the chemicals were carried out at a mixing speed of 1000 rpm. The pulp was a standard pulp from 60/40 bleached hardwood sulphate pulp and bleached pine sulphate pulp, with the standard addition of 30% precipitated calcium carbonate and with a concentration of 3 g/l. The dewatering effect for the suspensions was investigated in combination with the addition of both cationic starch and cationic polyacrylamide, which was added to the mass before the suspensions. The starch, of the same type as in Example 6, was added in an amount of 10 kg/h and the cationic polyacrylamide, of the same type as in Example 8, was added in an amount of 0.5 kg/h. A further 0.5 kg/t of alum was first added to the mass. The suspensions were in all cases added in amounts corresponding to an amount of 0.5 kg/t silica particles.

Som en sammenligning kan nevnes at sol kun tilsatt i en mengde på 0,5 kg silikapartikler pr. tonn ga en CSF verdi på 500, og bentonitt kun tilsatt i en mengde på 1 kg/t ga en CSF-verdi på 380. CSF-verdien for massen med kun tilset-ting av polymerene og alun var 355. As a comparison, it can be mentioned that only sol added in an amount of 0.5 kg of silica particles per tonnes gave a CSF value of 500, and bentonite only added in an amount of 1 kg/h gave a CSF value of 380. The CSF value for the mass with only the addition of the polymers and alum was 355.

Claims

1. Aqueous stable suspension of colloidal particles, characterized in that the particles are both silica-based anionic particles and hydrated particles of smectite-type clays, which are expandable in water, and where the weight ratio of silica-based particles to clay particles is in the range of 20 :1 to 1:10, and that the dry matter content of the suspension is in the range 5-40% by weight.

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the weight ratio between silica-based particles to clay particles is in the range 6:1 to 1:3.

3. Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the dry matter content of the suspension is in the range 8-30% by weight.

4. Suspension according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the silica-based particles are selected from colloidal silica, colloidal aluminium-modified silica, colloidal aluminum silicate or polysilicic acid.

5. Suspension according to any of the preceding claims, characterized in that the silica-based particles are selected from colloidal silica with a specific surface area of 50 - 1000 m<2>/g.

6. Suspension according to any of the preceding claims, characterized in that the silica-based particles originate from a silica-based sol with an S-value within the range 8 - 45% and which contain silica particles with a specific surface area within the range 750 - 1000 m<2>/g, which particles have a aluminum modification degree of 2 - 25%.

7. Suspension according to any one of claims 1-4, characterized in that the silica-based particles originate from a sol based on polysilicic acid with a specific surface area in the range 1000 - 1700 m<2>/g.

8. Suspension according to any of the preceding claims, characterized in that the clay particles are bentonite particles.

9. Suspension according to claim 8, characterized in that the bentonite is Na bentonite.

10. Method for producing an aqueous suspension of colloidal particles, characterized in that a clay of the smectite type, which is expandable in water, is mixed into a sol of silica-based particles and dispersed therein to form a suspension, in which the weight ratio between silica-based particles to clay particles is in the range of 20: 1 to 1:10, and in which the solids content of the suspension is in the range 5-40% by weight.

11. Use of an aqueous suspension of colloidal particles according to any one of claims 1-9 as a flocculant in combination with cationic or amphoteric polymers in the manufacture of pulp and paper and for water purification.

12. Use according to claim 11, where the suspensions are used as flocculants to improve retention and dewatering during paper production.

13. Use according to claim 11 or 12, where the suspensions are used in combination with cationic starch and/or cationic acrylamide-based polymer.

14. Use according to claim 13, where the suspensions are used in combination with cationic acrylamide-based polymer.